蚕丝蛋白低温保护剂的保护机制分析

目前二甲基亚砜联用胎牛血清是冻存细胞常用的保护剂,但是二甲基亚砜对细胞具有毒性损伤,胎牛血清存在携带病毒、感染疾病的风险.蚕丝蛋白是一种天然的高分子纤维蛋白,具有良好的生物相容性和亲水性.本文将蚕丝蛋白用于低温保护中,探究其作为低温保护剂的机制.使用差示扫描量热法计算蚕丝蛋白的热滞活性,得出10 mg/mL的丝胶蛋白的热滞活性为0.96℃,10％丝素蛋白的热滞活性为1.15℃.使用低温显微镜观察蚕丝蛋白-磷酸盐缓冲液混合溶液的重结晶现象,发现在-7℃的停滞温度下,孵育40 min后,丝胶和丝素蛋白平均晶粒尺寸分别为磷酸盐缓冲液的28.99％、3.18％,说明丝胶蛋白和丝素蛋白具有一定的抑制冰晶重结晶的效应.利用傅里叶变换红外光谱技术分析蚕丝蛋白的基团和二级结构,并定量得到蚕丝蛋白的二级结构含量,其中丝胶蛋白二级结构中无规卷曲含量为75.62％,β-折叠结构含量为24.38％;丝素蛋白二级结构中β-折叠结构含量为56.68％,无规卷曲结构含量为22.38％,α-螺旋结构含量为16.84％.以上分析论证了蚕丝蛋白作为保护剂的可行性,为今后低温保护剂的选择提供新的思路.